(57)【要約】【課題】複数の（白）基準板を設け、同一画素に対する複数の（白）基準板読取データを勘案して、適切な（白）基準板読取データを得る。【解決手段】原稿からの反射光を光学系を通して光電変換素子列１１に導き、コンタクトガラス２上の原稿を読み取っている光電変換素子列１１の並び方向に対応する（シェーディング補正のための）一様濃度の基準板３、３′を原稿面の一部に設置して有し、該基準板を読み取って得られた各素子の画像データを蓄え、原稿の読取データを記憶素子に蓄えてある基準板の画像データによって対応する画素ごとに演算を実施する。前記一様濃度の基準板を複数３、３′有し、これらから得られる同一画素に対する複数の基準板データ同志を勘案し、該勘案によって得られるデータを基準板データとして原稿の読取データを演算する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿面を照射する光源と、原稿からの反射光を所定位置に導く光学系と、所定位置に配設された光電変換素子列と、該光電変換素子列からの各画素のアナログ画像出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記光電変換素子列の並び方向に対応する（シェーディング補正のための）一様濃度の基準板を原稿面の一部に設置して有し、該基準板を読み取って得られた各素子の画像データを蓄える記憶素子と、原稿の読取データを記憶素子に蓄えてある基準板の画像データによって対応する画素ごとに演算を実施する機能を有する原稿読取装置において、前記一様濃度の基準板を複数有し、これらから得られる同一画素に対する複数の基準板データ同志を勘案する機能と、該勘案によって得られるデータを基準板データとして原稿の読取データを演算することを特徴とする原稿読取装置。
【請求項２】
請求項１において、複数の基準板が少なくとも原稿面の開始側と終了側の双方に設置されていることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項３】
請求項１または２において、同一画素に対する複数の基準板データ同志を勘案する機能が、対応する各画素の平均値であることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項４】
請求項１または２において、同一画素に対する複数の基準板データ同志を勘案する機能が、原稿の読取データに対応してその位置に応じて得られる計算値であることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１において、前記光電変換素子列がＲ、Ｇ、Ｂの各センサがある間隔で配列しているカラーイメージセンサであることを特徴とする原稿読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤなどのイメージセンサを用いた原稿読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１キャリッジに第２白色部材を設け第１キャリッジと一体に移動させる。一方、イメージセンサの原稿読取以外の有効画素でこの第２白色部材を常時読み取り、その読み取り値を用いてそのときの原稿画像データ全体を逐次演算することによって、光源の光量変動を補正する。
【０００３】
図４は、一般的な原稿読取装置の機構成例を示す図で、図中、１は圧板、２はコンタクトガラス、３は白基準板、４は第１キャリッジ、５は第２キャリッジ、６は光源ランプ、７は第１ミラー、８は第２ミラー、９は第３ミラー、１０はレンズ、１１はＣＣＤで、図示のように、レンズ１０などの光学系と、光学撮像を光電変換するためのＣＣＤ１１があり、コンタクトガラス２上の原稿を読み取っている。また、光源ランプ６と第１ミラー７を有する第１キャリッジ４、第２ミラー８、第３ミラー９を有する第２キャリッジ５は、図示していないモータで図面の右方向へ移動させることによって、原稿面の全面を読み取っている。さらに、原稿面上の右端（すなわち読取の開始側）にシェーディング補正のための白基準板３が設置してある。
【０００４】
図５は、原稿読取装置のブロック回路図で、ＣＣＤ１１と信号処理回路１２とＡ／Ｄ変換器１３と白基準板３の読取データを蓄えるメモリ１４と、シェーディング補正用演算器１５とからなっている。
【０００５】
図６は、キャリッジが移動していくときの、原稿からの反射光がＣＣＤの受光面に照射されるときの様子を示す図で、キャリッジが左端（すなわち読取の開始側）にあるときは光軸の中心がＣＣＤのラインセンサ上にちょうど重なっていて（あるいは重なるように調整して）も、キャリッジが原稿読取のために右に進んでいくと、光軸の中心がＣＣＤラインセンサに対してずれてくる。これは第２ミラー８、第３ミラー９の直角の精度不足などが原因である。第２、第３ミラーはルーフミラーといって、取り付け角度は９０度になるように設計しているが、当然いくらかの公差はある。また、ミラー面の場所によって角度が異なることもあるし、平面度がでていないこともある。これはＣＣＤから見れば原稿面上の読取位置が、キャリッジの移動とともにずれてくるということでもある。
【０００６】
図７は、原稿面上でのキャリッジ移動方向の照度分布ＬΦを示す図である。ある位置ＬＰを中心にピーク値をもち、離れるにしたがって減少している。すなわち、ランプの光量変動以外に、キャリッジの移動（すなわち副走査方向）によってＣＣＤに照射される光量が変わるので、同じ濃度のチャートを読み取ってもその読み取り値が異なってくる。
【０００７】
図８は、ある原稿読取装置で一様濃度の原稿を読み取ったときの、読み取り値のムラを原稿面全体に対して示したグラフである。この例では、原稿の右下の読み取り値が低下しているのがわかる。
【特許文献１】特開平６−２２５１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の従来技術では、光源の光量変動を検出するのに、光源ランプの端部の白基準データを参照しているが、端部の光量は光源全体の光量を代表するものでは決してない。それはハロゲンランプでも蛍光灯（熱陰極、冷陰極とも）でも同じで、端部は中央部に比べてもちろん光量は低いが、点灯直後は端部にあるフィラメントがまず熱せられるので中央部に対する端部の比率としては高い。一方、点灯後十分時間が経過すると、中央部も高温になるので端部の比率は低くなる。したがって、端部の光量の情報で全体の光量の補正をするのはうまくいかないことが多い。
【０００９】
また、前述の従来技術では、光量変動以外の副走査方向の読取ムラまでは補正できない。というのは、原稿面の先端にある白基準板によって主走査方向の読取ムラはシェーディング補正で補正されるが、光学系の精度不足やミラー、白基準板の汚れなどから生じる原稿面の位置によるムラは補正できない。
【００１０】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
請求項１の発明は、複数の（白）基準板を設け、同一画素に対する複数の（白）基準板読取データを勘案して、適切な（白）基準板読取データを得ることができるようにし、より適切なシェーディング補正ができるようにすることを目的とするものである。
【００１１】
請求項２の発明は、原稿面の開始側と終了側の双方に（白）基準板を設置することで、開始側と終了側の（白）基準板読取データを用いて、その間であるところの原稿読取データについて、副走査方向の読取ムラをも補正することを目的とするものである。
【００１２】
請求項３の発明は、開始側と終了側の（白）基準板読取データについて同一画素の平均値を取ることで、その間であるところの原稿読取データについて、副走査方向の読取ムラをも補正することを目的とするものである。
【００１３】
請求項４の発明は、開始側と終了側の（白）基準板読取データについて、原稿の読取位置に応じて得られる計算値であるので、その間であるところの原稿読取データについて、さらなる副走査方向の読取ムラをも補正することを目的とするものである。
【００１４】
請求項５の発明は、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーイメージセンサに対して適応させるので、色ごとの副走査方向の読取ムラをも補正することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、原稿面を照射する光源と、原稿からの反射光を所定位置に導く光学系と、所定位置に配設された光電変換素子列と、該光電変換素子列からの各画素のアナログ画像出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記光電変換素子列の並び方向に対応する（シェーディング補正のための）一様濃度の基準板を原稿面の一部に設置して有し、該基準板を読み取って得られた各素子の画像データを蓄える記憶素子と、原稿の読取データを記憶素子に蓄えてある基準板の画像データによって対応する画素ごとに演算を実施する機能を有する原稿読取装置において、前記一様濃度の基準板を複数有し、これらから得られる同一画素に対する複数の基準板データ同志を勘案する機能と、該勘案によって得られるデータを基準板データとして原稿の読取データを演算することを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、複数の基準板が少なくとも原稿面の開始側と終了側の双方に設置されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、同一画素に対する複数の基準板データ同志を勘案する機能が、対応する各画素の平均値であることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１または２の発明において、同一画素に対する複数の基準板データ同志を勘案する機能が、原稿の読取データに対応してその位置に応じて得られる計算値であることを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１の発明において、前記光電変換素子列がＲ、Ｇ、Ｂの各センサがある間隔で配列しているカラーイメージセンサであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によると、複数の（白）基準板を設け、同一画素に対する複数の（白）基準板読取データを勘案して、適切な（白）基準板読取データを得ることができるので、より適切なシェーディング補正ができる。
【００２１】
請求項２の発明によると、原稿面の開始側と終了側の双方に（白）基準板を設置することで、開始側と終了側の（白）基準板読取データを用いて、その間であるところの原稿読取データについて、副走査方向の読取ムラをも補正することができる。
【００２２】
請求項３の発明によると、開始側と終了側の（白）基準板読取データについて同一画素の平均値を取ることで、その間であるところの原稿読取データについて、副走査方向の読取ムラをも補正することができる。
【００２３】
請求項４の発明によると、開始側と終了側の（白）基準板読取データについて、原稿の読取位置に応じて得られる計算値であるので、その間であるところの原稿読取データについて、さらなる副走査方向の読取ムラをも補正することができる。
【００２４】
請求項５の発明によると、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーイメージセンサに対して適応させるので、色ごとの副走査方向の読取ムラをも補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明による原稿読取装置の一例を説明するための機構図で、図４に示した従来例に対して、先端にある白基準板３を後端３′にも設置している。図２は、本発明による原稿読取装置の回路ブロック図の一例を示す図で、図５の従来例に対して、更に、後端白基準板３′の読取データを蓄えるメモリ１４′と、前後２つの白基準板３、３′のデータ１４、１４′を用いて計算する計算器１６を有している。
【００２６】
以下に、これらの図をもとに説明する。まず、従来例と同じように、原稿読取に先立って先端の白基準板３を読み取りそのＡ／Ｄ変換後のデータを先端用メモリ１４に蓄える。次に、原稿読取のときの読取データは、別に用意してある画像データ保持用のメモリに蓄えるが、これは後で述べるように、特に必要とするものではない。そして、原稿読取が終了したら後端の白基準板３′を読み取り、後端用メモリ１４′に蓄える。
【００２７】
ここで、前後２つの白基準板３、３′のデータを用いて計算する計算器１６によって、最適な白基準データを算出する。最適な白基準データとは、一例をあげれば、同一画素間の平均値である。平均値によれば、たとえば、図８の読み取り値のムラは最大で半分になる。しかし、先端のムラがない部分には逆にムラを作り出してしまうことになる。
【００２８】
そこで、すべての場所に対して完全にムラをなくす方法を次に示す。すなわち、原稿面は先端と後端の間にあるのだから、原稿面上の読取ムラもその範囲に入るはずである。それは、たとえば、副走査方向にリニアの傾斜をもったものであり、あるいは、ある計算式によって得られるものである。リニアの一例を挙げれば、原稿面のちょうど真ん中の位置では先端と後端の平均値であり、先端から４分の１の位置では先端３に対して後端１で分割した値である。
【００２９】
一般的に、主走査第ｉ番目の画素の先端白データをＳｉ、後端白データをＥｉとし、先端からＭライン目に最適な白データＭｉは、副走査の全ライン数をＮとすると、先端Ｍ、後端（Ｎ−Ｍ）に分割するのであるから、
Ｍｉ＝｛Ｍ×Ｓｉ＋（Ｎ−Ｍ）×Ｅｉ｝／Ｎ
となる。すなわち、副走査方向の位置に対応させて、シェーディング補正に使用させるべき白データを逐次算出するのである。この計算は四則演算なので時間を費やすほどのことはなく、これによる読取速度の低下などは発生しない。これによって、原稿面の読取ムラを完全に補正することができる。
【００３０】
上記の例では、後端の白基準板３′を読み取ったあと前後の白データ１４、１４′から最適な白データを算出するため、その間であるところの原稿面の読取については、いったん全読取データを蓄えるとしたが、最近は、メモリも安価になってきているので、特に、本発明のためではなく、画像の編集や加工のために、全画像データを蓄えるフレームメモリを持つ原稿読取装置が多いのでこれと兼用すれば良い。もっとも、本発明では特に必要というわけではなく、たとえば、後端の白データ１４′は直近の読取で使用したものでもよい（特に、連続して読み取るとき）。そうすれば、従来例と同様、原稿を読み取りながらのリアルタイムのシェーディング補正ができる。
【００３１】
図３は、カラー原稿読取の光学系の構成図である。カラーＣＣＤ１１は、Ｒ，Ｇ，Ｂのフィルタをそれぞれに貼り付けられたイメージセンサが３列に並んでいて、それぞれの色を読み取っている。各ラインセンサは間隔をおいて構成されているので、同時刻の読取位置は色ごとにずれている。この読取位置のずれは「ライン間補正」という方法で補正している。ところが、ラインセンサが一列（すなわち、モノクロ）の場合と同様、光軸ずれによる副走査方向の読み取り値のムラが発生する。それどころか、Ｒ，Ｇ，Ｂの幅だけ読取位置に差があるので、図２で、たとえば、調整によってＧをピークの位置に持ってきても、ＲとＢはピークから外れた傾斜しているところになってしまう。先端ですでに傾斜しているところにあるのだから、当然キャリッジが移動していけば変化量としては大きくなり、副走査方向の読取値のムラも大きくなる。また、ムラの程度は色ごとに違うので、ホワイトバランスや色相までも合わなくなり、画像品質に重大な影響を及ぼす。本発明をカラー読取に適応させれば、これらは即座に解消でき、むしろカラー読取の場合に大きな効果をもたらすといえる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の装置の機構図である。
【図２】本発明の装置の回路のブロック図の一例である。
【図３】カラー原稿読取の光学系の構成図である。
【図４】一般的な原稿読取装置の機構図である。
【図５】原稿読取装置の回路のブロック図である。
【図６】キャリッジが移動していくときの、原稿からの反射光がＣＣＤの受光面に照射されるときの様子を示す図である。
【図７】原稿面上でのキャリッジ移動方向の照度分布を示す図である。
【図８】ある原稿読取装置で一様濃度の原稿を読み取ったときの、読み取り値のムラを原稿面全体に対して示したグラフである。
【符号の説明】
【００３３】
１…圧板、２…コンタクトガラス、３，３′…白基準板、４…第１キャリッジ、５…第２キャリッジ、６…光源ランプ、７…第１ミラー、８…第２ミラー、９…第３ミラー、１０…レンズ、１１…ＣＣＤ、１２…信号処理回路、１３…Ａ／Ｄ変換器、１４，１４′…メモリ、１５…シェーディング補正用演算器、１６…計算器。
【図８】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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